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Ein Spectroskop vision directe mit nur einem Prisma.

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es fehlen also dann drei Streifensysteme. Man kann jetzt
wieder das eine noch vorhandene System als eine primlire
oder secundiire Interferenz auffassen. Ob aber die Gangunterschiede A, B grok genug sind, uin die Interferenz zii
zerstijren oder nicht, das kann ans den1 Anblick des
Systems
(A
- BI
2 cos 211 1
nicht entschieden werden (sobald die anderen Systeme zii
fein sind, urn gesehen zu werden), weil die mitllere Helligkeit des Grundes, auf welchem das erstere System erscheint, in beiden Fallen dieselbe ist.
Wenn eine Interferenz bei eiiiem Gangiinterschied A
stattfindet, dessen Streifensystem schon zu fein iat, urn geseheo zii werden, so Iiifst sich diese vielleicht durch das
(sub 1) augefiihrte mechanische Mittel nachweisen.
-
XI. Ein Spectroskop a vision directe mit nur
e i n e m P r i s i u a ; von 11. E m s m u n n in Stettiti.
I>as in manchen Beziehungen Unbequeme der Spectroskope, d a b das Spaltrohr und das zur Vergrofserung des
Spectrum dienende Fernrohr unter einem Winkel zu eiiiander stehen, das Auge also nicht direct auf die Lichtquelle gerichtet ist, hat bereits zu mehreren Abhderungsversuchen Veranlassung gegeben. I n dem Werke von
S c h e 11e n : Die Spectralanalyse', wird A m i c i angefuhrt,
. welcher eine Combination aus zwei Crownglasprismen mit
einem zwischen geschobenen rechtwinkligen Flintglasprisma
benutzte: ferner J a n s s e n , der zu dem Hoffmann'scben
Taschenspectroskope mit fiinf Prismen die Veranlassung gegeben hat; endlich J o h n B r o w n i n g dessen durch seine
Kiirze besonders empfehlenswerthes Taschenspectroskop
sieben Prismen enthalt.
Mir ist es gelungen ein Spectroskop B vision directe her-
,
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zustellen, welches nur ein einziges Prisma enthalt und als
Taschenspectroskop ausgefiihrt an Kiirze dem B r o w n i ng'schen nicht nachsteht.
Das Prisma, welches ich benutze , ist iiicht dreiseitig,
sondern vierseitig von der Form der Fig. 9, Taf. VIII.
Die rechteckige Bliiche A B G H ist die dern Spalte gegeniiberliegende Objectivfliiclie und C D E F die Ocularfliiche.
Der Spalt liegt parallel mit A H in der Mitte der Oeffnung der Objectivrohre. Das Spaltrohr lafst sich in der
Rbhre, welche das Prisma e n t h d t , verschieben, so dafs
das zusammengeschobene Taschenspectroskop nur etwa
8 Ctm. lang ist.
An dieser Stelle halte ich mich verpflichtet, das Prin'
cip anzugeben, auf welchem das Instrument beruht.
Es kam darauf an zu untersucben, unter welchen Bedingungen ein einzliges Prisma einen nicht normal auffallenden Lichtstrahl mit moglichst grofser Dispersion austreten lassen wurde. Ich home dies durch mehrmalige
totale Reflexion zu erreichen und gelangte nach mehrfachen
minder einfachen Resultaten auf die Form eines im Querschnitte vierseitigen Prisma, als die einfachste.
Die Fig. 10 Taf. VIII zeigt den Querschnitt des Prisma.
Winkel B ist 45 Grad grol's. Der auf die Flriche A B
nicht normal auffallende Liehtstrahl L E sol1 den Weg
L E F G H J K nehmen und zwar bei F, G und H totale Reflexion erleiden, bei J aber gebrochen so austreten, dafs
J K parallel L E, wenn auch etwas verschoben, wird.
1st der Einfallswinkel L E M = e , L N E F = z,
L E F B = y , L F G C = z , L G H A = u , auf der Flache C D
der Einfallswinkel H J O =u (wobei HJD>90° seyn mufs),
und tritt der Strahl J K unter dem Winkel P J K = ta aus;
so ist fiir den Brechungsexponenten n
s i n x = - s1i n e
y=45-x
5 = 180-C-y
=a:+
135
C
u=
D = x + 135 + D - C
V = ~ O
u
D = c 20- 3:
+
-
-
-
-
- 45.
638
Der Werth von v wird = 45 - x = y, wenn wir annehmen, dafs C - 2 D = 90" ist. Hierdurch wird eine
einfache Beziehong zwisclien den W i i d d n C uiid
gewonnen. Von C wisseii wir ndberdern, daIb 180 C > y
seyn und d d s OO
y den Griinzwinkel iibertreffcn muL.
Es lcam riun darauf an L C uriJ D niijglichst gilnstig zu
wiihlen. HierLei erscheirien unter den vielen Fiilleu die
L C = 15-3.O und L D = 31" die vortheilhnitesten.
Die
Winkel des Viereclrs sind hiernach
L A = 1 3 6 " , L B = 4 5 " , L C = 1 5 2 O und LD=31".
-
-
Es fragt sicli nun, uriter welchem Winkel e der StrnIil
L E nuf' der Fliclie Ah' einfdlcii rnulb, wenn derselhe nuf
der Fl:~che C D pnrnllcl L E austreten, also die Ablenkung
= 0 seyn soll.
nach B C hin a h
Nehmen wir die LZichtun~saudcri~ng
positiv u n d nsch A D hin als negativ an, so ergiebt' sich
dieselbe bei dem Eintritte in das Prisma + e - x ; - 2 9
bei F ; - 2; bci C;
'211 bei H urid bei dem Austrittc
(m- 8 ) bei J. Es ist mithin die Ablenkung
a = e + C - 135 w
oder, de C'= 152O seyn soll,
a=em+ 17;
so dalb e = w
17 odes 20 = e
17 werden mufs; wenn
a = 0 s e p soll. Fiir den Brechungsexponenten tr ist
sin e=n.sin x=n.sin (45-y); sin w = n .sino = n siny
und aulserdem wissen wir, dais sin w = sin (e + 17)
seyn mufs.
Hieraiis ergiebt sich durch Elimination von y
+
-
-
-
+
.
-
sin e =
r/$ ( l n ~ - - sin2
u)
- sin w )
und mithin
und
sin2 e+ sinz (e
+ 17) -!- \ / I s i n e .sin (e + 17) =3 na.
Diese Gleichung fiihrt auf
639
3-
(in* -sin'
1 7._
)"
(vT+2cos 17)"
oder
0 = sill4e = (0,28745 71%-0,04914) sinZe+
(
- c
-11
0,08548)'
11,Oti73
*
Fur Crowaglas mit dem mittlercn Brecliungseuponentt = 1,535 ergiebt die Iteclmnng
e = 27" 47';
fur Flintglas mit ti = 1,642
e = 30° 49'.
Dafs fur diese Werthe von e bei F , G iind EI totale
ten
Reflexion eiutreten miilk, ist ;IUS den Wertlicn der Winlie1 an diesen Stellen sictitbar; denn es ist fur Crownglas
y = 27" 19'
a=
041
u = 31 41;
ebenso fur Flintglas
y = 26" 49'
z=
1' 11
u = 32 11.
Von dcm Winkel e hiingt die Lage ab, w e l c h deiii
Prisma zu der Rohraxe zu gcben ist. D a jcdocli die Berstellung des Prisma mit Wiiikeln, welche der Etectinung
genau cntsprechen, kaum zu erreiclien ist, so mulste das
Instrument mit einer Schrrtube verselien werden, rnit dereu
Hulfe sich fur das Prisma die richtige Luge leicht finden
I d i t . Dadurch stellte sich bald ein besonderer Vorzug
dieses Spectroskops heraus. Durch eine kleine Veriinderung in der Lage des Prisma lassen sich niimlich die
einzelnen Farbenbsnder des Spectrums so weit verbreitern,
dafs eine eiuzelne Farbe fast dxs ganze Feld des vollen
Spectrums einnimmt. Es kann niiiulich durch eine solche
kleine Verandernng in der Lage des Prisma dahin gebracht werden, dafs der Punkt F dem Winkel C niiber geriickt oder von demvelben mehr entfernt wird. 1st das
640
Erstere der Fall, so kijnnen die rothen Strahlen, welche
durch die bei E stattfindende Dispersion iwischen F und C
auf der Fliche B C auftreten, soweit iiach C hin geruckt
werden, dafs sie gar nicht mehr airf die Flgehe B C, sondern auf C D fallen, wodurch d a m nur die folgenden Farben zur Re5evion gelangen und bei J allein uiid zwar in grofserer Breite austreten; ebenso wird im zweiten Falie fiir
die violetten Straiden, die auf der Flache B C reflcctirt
sind, der Punkt G soweit nach D hin verschoben, dafs sie
in den bei J austretetiden Strahlen nicht mehr zur Geltung kommen, dnfiir nber die dem rothen Ende des Spectrums ngher liegenden Farben das Fcld mehr ausfullen.
Hieraus folgt fur die Grofscnbestimmung des Vierecks
AB C D noch die Nothwendigkeit der Feststellung der
Seitenliingen. I n dieser Beziehung ergiebt sich aus dem
Winkel e und dem Winkel z fur die rothen Strahlen,
dal’s B C = A B (nach der Rechnung = 1,03A B ) und AD
= 1,5 A B (eigentlich 1,48 A B) die richtigen Lgngenverhaltnisse sind.
Der Spalt mufs selbstverstsndlich rnit A H der Fig. 9
Taf. VIII parallel laut’en. Lie@ E D unten, so erblickt
man im Spectrum oben Roth und unten Violett.
Es bietet das vierseitige Prisma noch manche andere
interessante Erscheinungen die ich indessen jetzt unber i h t lasse, wo es sich nur um das Spectroskop handelt.
Der Mechaniker Hr. K u h l o , in Firma K u h l o und
B o n z e l , in Stettin hat das Instrument, nachdem ich ein
Model1 zusammengestellt hatte welches die beabsichtigte
Wirkung in voller Befriedigung zeigte , in zweckmafsiger
und gefdliger Weise als Taschenspectroskop ausgefuhrt,
und kann dasselbe sum Preise uoti neun Thalern von ihm
bezogen werden.
Far Schulen, an denen es nur darauf ankommt, den
Schillern von der Spectralanalyse eine Vorstellung zu geben, z. B. die Natriumlinie zu zeigen, dilrfie sich das Instrument seiner leichten, einfachen Behandlung und seine8
billigen Preises wegen sogar besonders empfehlen.
,
,
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